本發(fā)明屬于墨水技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種防褪色耐高溫水性黑墨水。
背景技術(shù)：
墨水是一種含有色素或染料的液體，可用于書寫或繪畫。黑墨水包括碳素墨水和染料墨水。目前較為常用的是碳素黑墨水，具有不易掉色，不怕水，奈腐蝕等優(yōu)點(diǎn)，由于碳素墨水是以碳的顆粒作為著色的原料，為了使碳均勻分布要用膠體作為溶劑，粘性大，并且里面的顆粒粗，易堵筆，存在書寫不流暢，若間歇書寫很容易干涸以致堵塞筆具等現(xiàn)象存在。染料黑墨水的溶質(zhì)是化學(xué)色素分子，以色素分子作為著色劑，流動性強(qiáng)，不易堵筆，不傷筆。但是染料型墨水的配方中通常含有一些對人體傷害的化學(xué)物質(zhì)，且大部分顏料著色不夠牢固，長期存放或遇水及稍高的溫度的情況下，墨跡很容易滲化褪色，不利于文稿的保藏。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述問題，提供一種防褪色耐高溫水性黑墨水，具有著色牢固，書寫流暢，耐高溫等優(yōu)點(diǎn)。
本發(fā)明技術(shù)方案如下：
一種防褪色耐高溫水性黑墨水，原料重量份組成為：黑色顏料30～50份，陰離子型水性聚氨酯-丙烯酸酯復(fù)合乳液 3～5份，羧甲基殼聚糖10～15份，聚丙烯酰胺3～5份，聚丙烯酸鈉16～22份，硫酸軟骨素3～5份，卵磷脂6～8份，超細(xì)硅酸鋁5～8份，重鈣粉3～5份，納米錫3～5份，納米二氧化硅15～17份，去離子水75～90份。
所述的黑色顏料為直接黑、酸性黑、還原黑等。
所述的超細(xì)硅酸鋁為3000目。
所述的重鈣粉為2500目。
所述的納米二氧化硅優(yōu)選改性納米二氧化硅，改性方法：納米SiO2按質(zhì)量比為1:5～8加入到乙二醇中，超聲20min后逐滴滴加3-氨基丙基三乙氧基硅烷，加熱回流20～24h，抽濾，濾餅用無水乙醇洗滌，烘干，然后分散到去離子水中，分散濃度15～20g/L，在惰性氣體保護(hù)下，滴加0.2mol/L草酸鈦銨至草酸鈦銨在體系中濃度為15～20mmol/L，再滴加0.05mol/L的硝酸溶液調(diào)PH為2～3，攪拌，30～50℃反應(yīng)25～30h后，抽濾，濾餅依次用無水乙醇、蒸餾水洗滌，真空干燥即可。
所述防褪色耐高溫水性黑墨水制備方法為：首先，將聚丙烯酰胺、超細(xì)硅酸鋁、納米二氧化硅依次加入到去離子水中，攪拌，超聲震蕩20～25min，然后加入羧甲基殼聚糖、硫酸軟骨素、卵磷脂、重鈣粉和納米錫，混勻后快速攪拌15min，然后在攪拌下逐滴滴加陰離子型水性聚氨酯-丙烯酸酯復(fù)合乳液，送入球磨機(jī)中球磨至漿料粒度為950～1000nm，最后加入黑色顏料、聚丙烯酸鈉，50～80℃攪拌30min，即得。
本發(fā)明防褪色耐高溫水性黑墨水配方中，陰離子型水性聚氨酯-丙烯酸酯復(fù)合乳液，是一種新型膠粘劑，具有高表面活性、良好的生態(tài)安全性和相溶性，干燥后字跡表面成膜，耐水性、機(jī)械性能和熱穩(wěn)定性以及附著力、抗沖擊強(qiáng)度、硬度和柔韌性好。羧甲基殼聚糖、聚丙烯酰胺吸水能力特強(qiáng)，保水能力高，可反復(fù)釋水、吸水，有效防止脫水，增加墨水粘性。卵磷脂、超細(xì)硅酸鋁、納米錫殼增加防水及耐熱性能。納米二氧化硅，尤其是改性后的納米二氧化硅在水溶液中分散良好，并可與墨水配方中其他組分帶入的離子復(fù)合引發(fā)聚合體系，并進(jìn)行表面接枝聚合，增加體系穩(wěn)定性，克服了其沉淀、團(tuán)聚等問題。加入的聚丙烯酸鈉是一種具有多種特殊性能的增稠劑，具有固定金屬離子的作用，并能阻止游離金屬離子產(chǎn)生消極作用。重鈣粉耐候、保色，硫酸軟骨素，有效提高書寫時(shí)潤滑性能。
本發(fā)明防褪色耐高溫水性黑墨水，相對于現(xiàn)有技術(shù)有益效果在于：提高了墨水的著色保色性能，穩(wěn)定性好，長時(shí)間儲存也不會出現(xiàn)沉淀分層團(tuán)聚現(xiàn)象，書寫流暢耐久，性能穩(wěn)定，不會堵塞筆頭。具有很好的耐高溫性，可有效防止墨水褪色，延長字跡保存時(shí)間；原料無毒無害，安全環(huán)保。
具體實(shí)施方式
下面通過具體實(shí)施例進(jìn)一步說明本發(fā)明，應(yīng)該理解的是，本發(fā)明實(shí)施例的制備方法僅僅是用于闡明本發(fā)明，而不是對本發(fā)明的限制；在本發(fā)明構(gòu)思的前提下，對本發(fā)明制備方法的簡單改進(jìn)都屬于本發(fā)明要求的保護(hù)范圍。
實(shí)施例1
一種防褪色耐高溫水性黑墨水，原料重量份組成為：還原直接黑DB 42份，陰離子型水性聚氨酯-丙烯酸酯復(fù)合乳液 4份，羧甲基殼聚糖12份，聚丙烯酰胺3.5份，聚丙烯酸鈉20份，硫酸軟骨素4.1份，卵磷脂5.5份，3000目超細(xì)硅酸鋁6.5份，2500目重鈣粉4.2份，納米錫4份，納米二氧化硅16份，去離子水87份。
所述防褪色耐高溫水性黑墨水制備方法為：首先，將聚丙烯酰胺、超細(xì)硅酸鋁、納米二氧化硅依次加入到去離子水中，攪拌，超聲震蕩25min，然后加入羧甲基殼聚糖、硫酸軟骨素、卵磷脂、重鈣粉和納米錫，混勻后快速攪拌15min，然后在攪拌下逐滴滴加陰離子型水性聚氨酯-丙烯酸酯復(fù)合乳液，送入球磨機(jī)中球磨至漿料粒度為950～1000nm，最后加入還原直接黑DB、聚丙烯酸鈉，50～80℃攪拌30min，即得。
實(shí)施例2
一種防褪色耐高溫水性黑墨水，原料重量份組成為：還原直接黑BCN 50份，陰離子型水性聚氨酯-丙烯酸酯復(fù)合乳液 3.2份，羧甲基殼聚糖10份，聚丙烯酰胺3份，聚丙烯酸鈉16.4份，硫酸軟骨素3份，卵磷脂6.1份，3000目超細(xì)硅酸鋁5份，2500目重鈣粉3份，納米錫3.4份，納米二氧化硅15份，去離子水75份。
制備方法同實(shí)施例1。
實(shí)施例3
一種防褪色耐高溫水性黑墨水，原料重量份組成為：酸性黑172 34份，陰離子型水性聚氨酯-丙烯酸酯復(fù)合乳液 5份，羧甲基殼聚糖14.8份，聚丙烯酰胺5份，聚丙烯酸鈉22份，硫酸軟骨素5份，卵磷脂7.3份，3000目超細(xì)硅酸鋁7.5份，2500目重鈣粉5份，納米錫4份，納米二氧化硅17份，去離子水90份。
制備方法同實(shí)施例1。
實(shí)施例4
與實(shí)施例1不同之處在于所述的納米二氧化硅為改性納米二氧化硅，改性方法：納米SiO2按質(zhì)量比為1:6加入到乙二醇中，超聲20min后逐滴滴加3-氨基丙基三乙氧基硅烷，加熱回流20h，抽濾，濾餅用無水乙醇洗滌，烘干，然后分散到去離子水中，分散濃度18g/L，在惰性氣體保護(hù)下，滴加0.2mol/L草酸鈦銨至草酸鈦銨在體系中濃度為15～20mmol/L，再滴加0.05mol/L的硝酸溶液調(diào)PH為2，攪拌，30～50℃反應(yīng)25h后，抽濾，濾餅依次用無水乙醇、蒸餾水洗滌，真空干燥即可。
將上述實(shí)施例1-4制得的墨水及書寫于普通紙張后的墨跡褪色測試結(jié)果見表1。
表1
從對比實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)中也可以看出，本發(fā)明墨水有著 較強(qiáng)的附著力、耐水浸泡、耐日光曬、耐高溫、不易脫落、呈色穩(wěn)定等特點(diǎn)，假塑性好，靜止時(shí)墨水粘度較大，而在剪切力作用下墨水粘度變小，書寫流暢、線型均勻穩(wěn)定，且本發(fā)明墨水固化時(shí)間快（3～5s）易干，不易褪色，表面光澤好。